深圳水土保持科技示范园建设的理念与实践

王永喜，叶枫，夏兵，马义虎，陈霞，郑佳丽

(1.深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司，518045，深圳;2.深圳市水务局，518036，深圳)

深圳水土保持科技示范园建设的理念与实践

王永喜1，叶枫1，夏兵1，马义虎1，陈霞2，郑佳丽2

(1.深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司，518045，深圳;2.深圳市水务局，518036，深圳)

摘要：为促进当前水土保持科技示范园建设的良性发展，推广水土保持科技示范园建设的新理念和新模式，通过回顾深圳市水土保持科技示范园的建设过程，介绍深圳市水土保持科技示范园建设的理念与实践。深圳水土保持园区包括水土文化区、水土保持科普试验区2大部分，将文化性、景观性与水土保持各种技术展示相结合，建设以城市水土保持特色为主的专业示范园。突出在城市开发建设过程中对广大市民的水土保持宣传、对中小学生的科普教育，营造寓教于乐的户外课堂，同时分析园区建成后的运行管理。对今后水土保持示范园建设提出设想：准确定位，以科普宣传功能为主;规划设计创新，多专业领域参与，多方面、多层次宣传水土保持理论与实践内容;建立良好的园区运行管理机制，保障长期有效运营。

关键词：城市水土保持;科技示范园;科普教育;户外课堂;运营管理

水土保持是国民经济和社会发展的基础，是必须长期坚持的一项基本国策，是生态文明建设的重要组成部分。为推进水土保持宣传教育活动和生态环境建设步伐，进一步提高水土保持工作的科技水平，增强科技示范的带动作用，加大科普宣传力度，从2004年开始，水利部在全国开展了水土保持科技示范园区的创建活动。自2007年以来，水利部先后命名了4批84个水土保持科技示范园区，这些科技示范园区已成为水土流失治理和监测示范、科学研究、技术推广、宣传教育的重要基地和平台，为增强全社会公众的水土流失忧患意识、展示水土流失治理成果、提升水土保持科技水平、促进生态文明建设发挥了积极作用［1］。

深圳，这座由全国人民携手共建的年轻城市，在建市初期因大规模的开发建设造成了严重的水土流失，为因此带来的生态环境恶化付出了昂贵的代价，也曾有过血的教训。1995年后，深圳市委、市政府高度重视城市水土保持工作，历经10余年的探索与努力，深圳城市水土保持工作取得了显著成效［2］。为更好地发挥水土保持的科普教育和示范辐射作用，展示城市水土保持的成果，提高市民的水土保持意识，本着高起点、高标准、新理念的建设方针，深圳市从2007年开始开展了水土保持科技示范园区的建设工作，拟建设一座集科技示范、科普推广于一体的现代化示范基地，一个城市水土保持发展与交流的平台，一个国内外水土保持先进科技技术的展示窗口，一个寓教于乐的户外大课堂。

1 示范园概况

深圳市水土保持科技示范园(以下简称深圳水保园)选址于深圳市南山区西丽水库西南侧，距市中心区12 km，交通便利。项目区占地50万m2，属西丽水库的一、二级水源保护区。园区地貌为低山丘陵，最高点海拔93.7m，最低点海拔35.1m。园区原先为废弃采石场，曾经水土流失严重，经过初步治理后，水土流失危害减弱。植被主要为人工柠檬桉树(Eucalyptus citriodora)林及荔枝(Litchi chinensis)林地，物种贫乏，林相单一。园区的地形山谷环绕，南北向的山谷宽阔，为缓坡山地，而园区东南侧的山谷地形曲折蜿蜒，坡度相对较陡。园区大多为燕山期花岗岩，地下水受大气降雨量影响，主要有松散土层的孔隙潜水和基岩裂隙水。

深圳市属南亚热带海洋性气候，温暖无冬，雨量充沛，四季常青，无霜无雪，盛行东南风，7—9月台风较为频繁。多年平均气温22.4℃，其中极端最高气温36.6℃，极端最低气温1.4℃，最热月月平均最高气温32.0℃，最冷月月平均最低气温10.5℃。多年平均降雨量1 948.4mm，年最大降雨量2 662.2mm(1976年)，年最小降雨量 912.5mm(1963年)，日最大降雨量314.8mm(1966年)，1 h最大降雨量99.4mm(1966年)，降雨多分布在4—9月，占全年降雨量的80%以上。

2 深圳水保园建设的新理念

2.1 新型目标，独特定位

深圳水保园在规划设计初期，考察了当时有代表性的福建金山水保园、茂名小良水保园等地方，分析这些园区的优势和不足之处，同时借鉴台湾水土保持户外教室的理念和方法。在此基础上，结合深圳城市水土保持的特点，确定了深圳水保园建设的目标和定位，提出创建新型水土保持科技示范园的目标，即以城市水土保持为主题的创新建设模式，开展城市水土保持科普宣传、科研试验，结合主题公园建设模式，建设一个风景优美、有文化内涵、科技与艺术结合的专题公园，使参观者在游憩过程中，从多方面接受科普宣传教育。

2.2 关注利用，合理选址

深圳市的水土流失主要因城市开发建设而造成，如采石、取土活动;高速公路、公路、铁路、市政道路等建设;开山造地、填海及机场、港口码头等建设活动;涉及场地平整工程的房地产开发;工业园区及工业企业建设开发;外运土石方的弃置工作(如地铁修建、建筑物基坑开挖、河道清淤等);环境工程(如纳土场、垃圾处理场、危险填埋场、污水处理厂)的建设与运营［3］。在这些开发建设项目中，开山、采石、取土为产生水土流失的主要来源。

根据深圳水土流失特点、地形地貌特征，园区选址于具有水土流失典型性的深圳市南山区乌石岗废弃采石场内，在废弃场地上进行规划设计。通过对场地的生态修复及水土流失治理，既营造了优美的山水自然景观，又创造性地融入水土保持科普、科研功能。各地水土保持科技示范园大多位于城市边缘地带或者郊区，周边人口密度低，交通等基础设施相对较差，示范园难以发挥示范作用。深圳市人口密集，土地资源紧张，将园区建设与水源保护结合，其交通便利，人流量大，确保深圳水保园发挥典型带动和示范辐射作用。

2.3 多元融合，水保、文化、景观三位一体

深圳水保园以“水土文化—水土科技—水土保持”为主线，从生态保护的角度，以废弃利用的可循环经济理念，将“文化性”和“景观性”融入水土保持的科普展示之中，以新颖的设计手法概括表达水、土2大自然要素。通过景观化的处理手法，展示水土文化、城市水土保持成果、水土流失治理模式、水土保持科研试验等内容［4］。构建具有深厚中国水土文化底蕴、丰富的水土保持科技知识、具有水土保持研究深度的近自然型水土保持科技示范园，达到寓教于乐的目的。

2.4 润物无声，开辟水土保持科普教育户外课堂

深圳地域面积虽然不大，但有来自全国的众多建设者，具有人口众多的特点，水土保持宣传可起到以一市带动全国的效果。结合中小学生课外实践活动，将深圳水保园建设与深圳市教育实践基地相结合，不但为社会大众提供宣传教育，也为中小学生提供课外学习、参观的户外教室。

2.5 综合展示，促进技术创新

深圳在城市水土保持方面不断进行探索和创新，为其他城市和地区的水土保持生态建设提供了许多借鉴，为充分展示、宣传水土保持技术和理念，在深圳水保园内集中展示岩质边坡绿化新技术、开发建设项目水土保持新技术措施;城市水土保持监督管理新理念、新方法;在生态、低碳方面的技术应用，如雨水资源利用、废弃材料再利用等;其他城市先进水土保持管理及技术，以及香港、台湾地区水土保持新的理念与技术。

3 深圳水保园建设的主要内容

深圳水保园以“因地制宜、生态优先”为原则，围绕水土文化和科普展示2条主线开展建设，将“文化性”与“景观性”融入一体，使其成为寓教于乐的户外课堂和开放绿色空间［5］，园区包括水土文化展示区和水土保持科技展示区2大部分。

3.1 水土文化展示区

水土文化区规划建设了抽象表达水土文化元素的蚯之丘、土厚园、木华园、金哲园、水清园主题园区和景点，以水土文化为内涵，配合植物造景设计来展示不同颜色土壤与植物相辅相成的关系［6］。

主门区入口的“蚯之丘”模仿蚯蚓在土壤中拱起的洞穴，作为进入园区的门户，揭示土壤生物与人类活动的密切关系，以及与水土保持的联系。

穿过洞穴之后，进入“土厚园”区，其设计理念源自中国土文化的“五色土”思想，选用中国具有地域标志性的黑土、白土、红土、黄土、青土为素材，用原土分别营造了黑土沼泽、白沙银滩、乡韵红土、水润黄土、青土白茅5个土壤主题园，艺术地展现了中国大地上的重土文化和土壤之美。让公众感受到不同地域土壤的巨大差异，阐述土壤看似平凡无奇实则弥足珍贵的道理［5］。结合室外布置的全国土壤分布模型，认识到全国各地的土壤类型及分布范围，从而将传统文化意义上的土壤分类与现代科学意义上的土壤分类相互对照。

脚踏五土、头顶绿荫拾级而上来到“木华园”。这里原先为人工荔枝林，在保留大部分荔枝树的前提下，在林下空地补植涵养水源、固土护坡植物，如水石榕(Elaeocarpus hainanensis)、假苹婆(Sterculia lanceolata)、蒲葵(Livistona chinensis)、羊蹄甲(Bauhinia purpurca)、南洋楹(Albizia falcataria)、黄槐(Cassia surattenais)、山毛豆(Cassia alata)等，形成多树种复层林相，悬挂植物铭牌，了解相关植物知识。

“金哲园”利用原有废弃劣质旧建筑改造而成，设计采用了废弃锈钢板进行空间重组，完善建筑功能，内部改造为4D影院，播放水土保持科教片。“金哲园”技术与艺术设计的结合，将生态与环保的诉求从不同层面表达出来。

“水清园”利用废弃的采石坑低洼地，进行山脉水系梳理，水中的净水植物对周边汇入的雨水起到水质净化的作用。水潭秀柔清冽，崖上石刻、水中游鱼相互辉映，营造一片自然野趣的景象。

3.2 水土保持科技展示区

缘水岸北上，进入水土保持科技展示区，在优美的山林自然环境中有序地设置了水土保持科普、科研设施，主要包括水土流失模拟试验区、根箱模拟展示区、边坡防护措施展示区、谷坊群展示区、水土保持4D影院、图片展示长廊、全国土壤剖面展示区、水土保持电子游戏区、城市建设水土保持模型展示、径流试验小区、林地水文效应研究区、水土保持实验室等［6］，生动形象地展示了水土保持原理、水土流失危害和水土保持技术成果，使参观者在游览过程中，掌握水土保持的科普知识，增强保护水土资源的理念。

3.2.1 科普示范内容

1)利用变坡陡槽设施，结合人工模拟降雨，建立水土流失模拟试验区。通过2组水土流失模拟试验展台，向观众展示不同坡度和不同地表植被情况下产生水土流失的差异。观察在相同降雨条件下，3种坡度(5°、15°、25°)裸露坡面产生水土流失的情况，3种地表植被(裸露、草皮、乔灌草)在相同坡度(15°)的坡面产生水土流失的情况，让观众直观地认识到坡度越陡，水土流失越严重，地表植被覆盖越好，保护水土的作用越强。

2)各种边坡防护措施综合展示，包括浆砌石护坡、框架护坡、抗滑木桩护坡、生态袋护坡等坡面工程措施及坡面截、排水措施。坡面上的各种绿化措施有喷混植生绿化、液压喷播绿化、铺草皮绿化、栽植乔灌木绿化等。通过这些展示，让公众了解在水土流失治理中将工程措施与植物措施相结合，同时提倡边坡生态综合防护的理念，提高生态保护意识。

3)图片展览长廊，重点以深圳生态环境历史变化为主线，分为历史的天空、哭泣的河流及回归的土地3个阶段，展示深圳生态环境由原生态—规模型破坏—生态型修复的变化过程，突出城市水土保持工作在其中发挥的重要作用［6］。共布置室内展板20张，室外展板60张，室外展板主要布置在入口主园路一侧。

4)采用声、光、电、风、三维动画等高科技手段，在“金哲园”内利用废弃建筑改造为4D影院，制作了一部题名为《水土保持总动员》的水土保持主题4D影片。影片模拟人为破坏生态环境、产生水土流失的过程，通过对沙尘暴、山洪、泥石流等自然灾害的模拟，让观众感受自然灾害的的威力，如身临其境。再通过观看各种水土流失治理措施，让观众对预防水土流失、保护生态环境有一个全面、深刻的认识。

5)城市建设水土保持模型展示。为展示深圳在城市开发建设项目水土保持监督管理、预防措施的经验成果，在入口主门区土厚园的西侧，布置城市建设水土保持模型展廊。模型分4组展示了房地产开发建设项目从施工准备期、基坑施工期、建筑施工期、施工结束后4个阶段所涉及的水土流失防治措施。模型采用现代光电技术，对整个场景进行动态展示，展示在开发建设项目各个施工阶段需要采取的水土流失防治措施。

6)全国土壤剖面陈列室与水土保持电子游戏室。中国是世界上土壤类型最多的国家之一，主要土壤发生类型可概括为12个土纲、28个亚纲、61个土类、233个亚类［7］。全国土壤剖面陈列室以找到你家乡的土壤为主题，符合中国人传统的重视乡土的文化，也是水土保持科普教育的重要内容。展示方式主要采用玻璃圆柱的形式，每种土壤标本配备说明牌，介绍土壤采集地、主要特征及特性等，同时在展厅中央布设土壤剖面结构模型，以更清晰地认识土壤各个层面特征。

水土保持电子游戏以城市开发建设中的道路建设项目为蓝本，以全3D虚拟真实场景的方式展示建设施工工程和水土保持措施。建设施工工程以关卡形式展示，根据现实建设施工工程时序，搭建各种3D虚拟场景，以3D高精度模型配合极接近真实的材质，将真实场景完整还原。操作者在选定的场景区域内对工程建设进行各种操作(如挖土、铺路、拦挡、填土、截排水、绿化等)，涵盖施工期各阶段，更好地了解整个工程的防治措施体系及进度控制过程。

3.2.2 水土保持科研试验内容

1)径流试验小区。园区共建设8个标准径流试验小区(垂直投影面积20m×5m，坡度15°)进行水土保持科研监测试验。采用目前水土保持监测的先进仪器，基本实现全自动化观测和监测数据的实时传输，同时为了科普需要在径流小区设置大型电子展示牌，将监测数据部分内容予以展示，从而让公众直观看到采用不同植被措施下，植被对水土涵养的效果。主要监测试验内容：1#径流小区为钢筋混凝土格构梁+喷草灌植被护坡;2#径流小区为喷草灌护坡(草本：百喜草(Paspalum natatum)、狗牙根(Cynodon dactylon);灌木：金合欢(Acacia farnesiana)、多花木兰(Indigofera amblyatha)、山毛豆(Cassia alata));3#径流小区铺草皮护坡(马尼拉草(Zoysiamatrella));4#径流小区乔灌混交林(乔木：山乌桕(Sapium discolor);灌木：桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa));5#径流小区为台湾相思(Acacia confusa)纯林;6#径流小区为荔枝纯林;7#径流小区为柠檬桉树纯林;8#径流小区为裸地对照小区(CK)。主要监测内容包括：气象数据(降雨量、温湿度、风速、蒸发量等);径流数据(流量、流速、泥沙含量等);土壤数据(坡面平均含水量)等。

2)流域水文观测、水源涵养林生态效益监测区。在项目区位于西丽水库集水区出口处设水文观测站，建设观测房，布设测流堰、自计水位计、便携式多参数水质分析仪等仪器，观测、记录集水区汇水总量、流速等水文数据，以及监测全 P、全 N、COD、径流泥沙含量、pH值等水质特征值，计算和分析与流域有关的水文数据，为建立生态清洁小流域提供依据。水库水源涵养林的生态效益监测主要包括不同植被条件下的土壤水分监测、土壤理化性质监测、树液流监测、林冠截流、枯落物监测等内容。

3)水土保持室内实验室。实验室位于“金泽园”东侧的原办公楼一层，建筑面积80m2。主要设置土壤理化分析实验室，配备烘干箱、电子天平、托盘天平、真空干燥器、取样瓶、土壤筛、铝盒、烧杯、试管、PC计算机等基础试验用器材和设备。

4 深圳水保园运营与管理模式

为了减少科技示范园建设及管理中出现的矛盾与纠纷，确保园区建设顺利、后期管理有序，在园区选址地点确定后，就积极办理园区土地使用权手续。经过与深圳市、区国土主管部门的沟通与协调，项目区50万m2的占地范围办理了土地使用权手续，土地使用权年限为50 a。

为使深圳水保园能长期稳定运行，在建设水保园的同时，制定了相应的运营管理制度，明确水保园免费向社会开放，所需管理维护费用列入政府财政预算，按照市政公园管理维护标准下拨相关费用，选定管理维护单位。据资料［8］统计，从2009年开园到2012年底，深圳水保园共接待参观人员近6.6万人，其中自行参观人员3.6万人，团体参观218批次3.0万人。深圳水保园开园至今已有2年多时间，其水土保持科普教育、技术交流等功能逐步突显，园区成为政府相关部门开展水土保持宣贯和交流的平台，逐渐成为深圳市开展学生水土保持教育实践的重要场所，成为广大市民接受水土保持教育、进行户外休闲的好去处。从2011年开始，园区自行参观人数超过了团体接待人数，表明园区得到了广大市民的认可和喜爱，成为市民愿意去、想去、爱去的地方。

5 深圳水保园建设思考

深圳水保园从前期的策划选址开始，经过前期策划定位、规划设计、项目实施，直到建成对外开放、运营管理的整个过程，是一项非常复杂的系统工程。在这个过程中，政府各级主管部门、规划设计单位、项目施工单位、运营管理单位等的密切配合，为项目的顺利开展奠定了良好的基础。同时，各个行业领域专家、学者的献计献策，为水保园的准确定位、各项建设内容的科学性、代表性、先进性提供了大力的技术支持。通过深圳水保园建设管理的全过程，有以下3方面的认识。

首先，要准确定位水保科技示范园的功能。水保科技示范园应以科普宣传教育为主，对推动水土保持国策宣传教育有重要作用，这应该是当前建设水保科技示范园的主导思路。在此基调下，应结合各地的实际情况和水土保持特点，开展相关领域的科学研究、学术研讨活动。

其次，在规划设计上要有创新性。从项目选址到前期策划、规划设计，都要结合当地的资源优势、当前水土保持的发展特点以及历史上水土保持的经验教训。选址应考虑交通的便利性，便于广大市民前往参观。同时所选的地点应能代表该地区的水土流失特点，应具有代表性、典型性。在规划设计上，应有多专业领域的合作，如水土保持与城市规划、景观、生态、建筑等专业的融合，方能打造有鲜明特色的城市水保示范园，而不是单纯展示水土保持技术措施的示范园，让参观者在游览的过程中，不仅能学习水土保持知识，还可通过景观、建筑、生态的体验，激发深层次对水土保持学科的理解与思考，不要局限在各种技术措施、科研试验的技术层面上，从而为推动水土保持的社会宣传、理论与技术的发展起到积极的作用。

最后，要有良好的运营管理机制。鉴于目前的形势，不宜采用以园养园的模式，水保科技示范园属于社会公益性的主题园区，应当纳入政府公益服务管理的范畴，可参照市政公园的管理模式，园区的运营维护费用纳入政府财政预算，才能保障水保科技示范园能长期有效的运行，为社会持续不断地发挥宣传教育功能。

6 参考文献

［1］许国平.水土保持科技示范园建设应当注重的几个问题［J］.山西水土保持科技，2010，23(2)：23-24

［2］何昉，王永喜，李辉，等.从城市绿地系统规划看城市水土保持生态建设［J］.水土保持研究，2006，13(5)：241-244

［3］吴长文.城市水土保持的理论与实践［J］.中国水土保持科学，2004，2(3)：1-5

［4］郭泽莉.汇集先进技术的完美课堂［N］.中国花卉报，2011-02-17(S03)

［5］马义虎，赵一，郭江红，等.水土修复：深圳水土保持科技示范园［J］.风景园林，2010，86(3)：92-95

［6］郑佳丽.广东省深圳市水土保持科技示范园助推生态文明建设［J］.中国水利，2011(1)：72

［7］全国土壤普查办公室.中国土壤分类系统［M］.北京：农业出版社，1992：1-50

［8］深圳市水土保持办公室.深圳市水土保持简报：2009年第12期，2011年第2、12期，2012年第12期［R］.［2013-01-12］.http：∥www.szwrb.gov.cn/cn/zwgk_list.asp?lid=lid＆lm=647＆m=5

Design theory and practice of the Shenzhen Soil and Water Conservation Science Demonstration Park

Wang Yongxi1，Ye Feng1，Xia Bing1，Ma Yihu1，Chen Xia2，Zheng Jiali2
(1.Shenzhen Beilinyuan Landscape ＆ Architecture Planning ＆ Design Institute Co.，Ltd，518045，Shenzhen，China;2.Shenzhen Water Service Bureau，518036，Shenzhen，China)

Abstract：To promote the development and popularize new ideas of soil and water conservation science demonstration parks，this paper tells the story of design and construction and elaborates the theory and practice taking the Shenzhen Soil and Water Conservation Science Demonstration Park(hereinafter“the Park”)as an example.The Park comprises two parts，namely soil and water culture area and soil and water conservation plot.Both of the parts integrate culture，landscape with techniques of soil and water conservation，making it a professional park that features urban soil and water conservation.The Park also offers varieties of opportunities for students and citizens to receive popular science education.In addition，this paper analyzes the operation andmanagement of the Park and proposes some suggestions for its future development.Creative planning and design theories withmulti-discipline practices will be needed to create an excellent operation system and offer a sustainable development of the Park.

Key words：urban soil and water conservation;science demonstration park;science education;outdoor education program;operation andmanagement

S157

A

1672-3007(2013)04-0067-05

2013-01-21

2013-07-01

王永喜(1970—)，男，高级工程师。主要研究方向：城市水土保持。E-mail：wangyx868@21cn.com

(责任编辑：程 云)